Главная Войти О сайте

От чего зависит энергия электрического поля конденсатора

Энергия электрического поля конденсатора – это, в первую очередь, энергия самого электрического поля. Таким образом, чтобы понять, от чего она зависит, нужно понять, каким образом формируется данный вид энергии.От чего зависит энергия электрического поля конденсатораВам понадобится

Откройте учебник по физике 10 класса. В нем вы найдете тему «Электричество», в которой можно прочитать основные определения, необходимые для понимания изучаемой темы. Во-первых, необходимо понять, каким образом формируется электрическое поле в конденсаторе.

Как известно, конденсатор – это две плоскопараллельные пластины, имеющие заряды противоположного знака. На самом деле, это только один из подвидов конденсаторов, но его рассмотрения достаточно в данном контексте. Итак, две пластины конденсатора, имеющие разные заряды, образуют в зазоре между собой электрическое поле, энергию которого необходимо измерить.

Возьмите лист бумаги и изобразите исследуемое электрическое поле внутри обкладок конденсатора. Нарисуйте два узких вертикальных прямоугольника, изображающие сам конденсатор, а между ними - горизонтальные лучи, направленные от положительно заряженной пластины к отрицательно заряженной. Горизонтальные лучи показывают направление вектора напряженности электрического поля конденсатора. Таким образом, конденсатор скапливает в себе энергию данного электрического поля. Видно, что если бы обкладки были большего размера, то и число линий напряженности было бы больше, а значит, была бы больше и энергия электрического поля. Таким образом, изменяя конструкцию конденсатора, можно влиять на энергию запасенного в нем электрического поля. На самом деле, изменяя конструкцию конденсатора, мы, в первую очередь, изменяем его емкость.

Вспомните, каково определение емкости конденсатора. Общее определение емкости гласит, что она равна отношению заряда, запасенного на одной из пластин конденсатора, к напряжению, полученному между пластинами. Причем емкость является величиной постоянной и зависящей только от конструкции конденсатора.

Таким образом, при увеличении заряда на обкладках увеличивается и напряжение, а емкость остается постоянной. Используя понятие емкости и заряда обкладок, можно определить энергию поля конденсатора как отношение квадрата заряда на одной из пластин к удвоенному значению емкости конденсатора. Это значит, что есть два способа изменить энергию конденсатора: изменяя емкость и изменяя заряд пластин. Первый способ связан с изменением самой конструкции конденсатора: можно увеличить площадь пластин или уменьшить расстояние между пластинами. Второй способ является более очевидным, ведь вполне естественно, что если увеличивать заряд пластин, то увеличится и запасенная в конденсаторе энергия.


CompleteRepair.Ru